Biologie & Chemie Leistungskurs Hessen 2020

Die Abiturprüfungen 2020 nähern sich. Hier finden Sie Informationen zu den Handreichungen für das Landesabitur Biologie und Chemie 2020:

https://kultusministerium.hessen.de/schulsystem/schulwahl/schulformen/gymnasium/landesabitur/handreichungen-zu-den-lehrplaenen 

https://lernarchiv.bildung.hessen.de/sek/biologie/didaktik/abschlusspruefungen/abiturpruefung/edu_link_1422266177.html

https://kultusministerium.hessen.de/schulsystem/schulrecht/abituroberstufe

Informationen zu den Biologie – Inhalten in dem u.g. pdf ab Seite 63 / Informationen zu den Chemie – Inhalten in dem u.g. pdf ab Seite 68:

https://kultusministerium.hessen.de/sites/default/files/media/hkm/la20-abiturerlass_0.pdf

Wir stehen Ihnen jederzeit zur Seite mit Nachhilfe in Biologie in Frankfurt!

Wie bereite ich mich auf die schriftliche Biologie- und Chemie-Abiturprüfung in den letzten 3 Monaten am besten vor? 

Die Inhalte der Leistungskurse sind umfangreich und nur durch mehrmalige Wiederholung gut beherrschbar. Ein einmaliges Lernen wird nicht ausreichen um > 5 Punkte in der schriftlichen Abiturprüfung zu schaffen. Folgendes schlagen wir als Lernplan für die letzten 3 Monate bis zur schriftlichen Leistungskurs – Abiturprüfung in Chemie oder Biologie vor:

Inhalte Q1: Detailliertes Lernen (= Theorie- und Auswendiglernen) in den Wochen 1 + 2

Inhalte Q2: Wie oben, in den Wochen 3 + 4

Inhalte Q3: Wie oben, in den Wochen 5 + 6

Ab Woche 7 startet die Wiederholung:

Woche 7: Wiederholung Inhalte Q1

Woche 8: Wiederholung Inhalte Q2

Woche 9: Wiederholung Inhalte Q3

Ab Woche 10 sollte eine weitere detaillierte Wiederholung aller Inhalte von Q1 – Q3 erfolgen, allerdings kann diese Wiederholung aufgrund der Vorbereitung auf die anderen LK-Prüfungen knapper ausfallen. Umso wichtiger ist es, alles so gründlich wie möglich bis zur 10. Woche gelernt zu haben.

Sonstige Empfehlungen: 
  • Lernen Sie zuerst die Theorie eines Kapitels und versuchen Sie erst dann Übungsaufgaben zu lösen. Machen Sie es umgekehrt, so ist die Wahrscheinlichkeit hoch, dass Sie die Aufgaben gar nicht lösen können und das führt zur unnötigen Frustration. Die Aufgaben sind zum Üben und nicht zum Lernen da.
  • Lösen Sie alte Abituraufgaben (z. B. aus den Stark Büchern) nur dann, wenn Sie mit dem gesamten Stoff des jeweiligen Quartals (Q1, Q2 oder Q3) fertig sind. In den alten Abituraufgaben steht immer unter dem Titel das Thema, z. B. Genetik, Ökologie / Stoffwechselphysiologie oder Neurophysiologie, so dass Sie gezielt die jeweiligen Übungsaufgaben auswählen können.
  • Die Aufgaben der Schulbücher sind hervorragend zum Üben. Nach dem Lernen des jeweiligen Kapitels versuchen Sie die Aufgaben zu lösen. Kommen sie Ihnen zu schwer vor, dann haben Sie die Inhalte des jeweiligen Kapitels nicht tief genug gelernt. So gehen Sie wieder zurück und lernen Sie die jeweiligen Kapitel erneut.
  • Stichpunktartiges Lernen wird Sie beim Leistungskurs nicht besonders weit bringen.
  • Sich die Theorie nur durchzulesen wird Sie ebenfalls nicht weit bringen. Sowohl der Chemie- als auch der Biologie-Leistungskurs enthalten komplexe Inhalte und Zusammenhänge, die zunächst gelernt, verstanden und anschließend geübt werden müssen.
  • Sie können eine gute Übersicht der gesamten Inhalte nur durch mehrmalige Wiederholung gewinnen und behalten. Ein einmaliges Lernen wird Sie eher durcheinanderbringen und weniger helfen.

Viel Erfolg bei Ihrer Vorbereitung!

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Chemie/Chemisches Gleichgewicht

Das chemische Gleichgewicht 

Chemische Reaktionen können irreversibel oder reversibel ablaufen.

Bei irreversiblen Reaktionen reagieren die Edukte vollständig zu den Produkten, d.h. am Ende der Reaktion sind die Edukte vollständig verbraucht und die ausschließlich die Produkte vorhanden. Irreversible Reaktionen werden mit einem Pfeil von links nach rechts in der Reaktionsgleichung beschrieben:

irreversible ReaktionJedoch sind sehr viele Reaktionen in der Chemie reversibel, d.h. Edukte reagieren nur teilweise zu Produkten bis zur Entstehung eines Gleichgewichts. Man lässt 2 Edukte miteinander reagieren und nach dem „Ende“ der Reaktion, liegen sowohl Produkte aber auch Edukte im Reaktionsgemisch vor. Reversible Reaktionen werden  mit einem Pfeil von links nach rechts und einem Pfeil von rechts nach links in der Reaktionsgleichung beschrieben: reversible ReaktionBefindet sich eine Reaktionsgleichung im chemischen Gleichgewicht, so sieht der Zustand so aus, als ob nichts mehr passieren würde. Das ist allerdings nicht der Fall: Im Gleichgewichtszustand ist die Geschwindigkeit der Hinreaktion gleich mit der Geschwindigkeit der Rückreaktion, so dass die Netto-Geschwindigkeit null ist.

Der Gleichgewichtszustand einer reversiblen Reaktion wird durch das sogenannte Massenwirkungsgesetz beschrieben.

Für die Reaktion

aA + bB ↔ cC + dD

lautet das Massenwirkungsgesetz: MWG

mit:

Kc: Gleichgewichtskonstante (die nur von der Temperatur abhängig ist)

[A]: Konzentration des Edukts A in M (mol/L) im Gleichgewichtszustand

[B]: Konzentration des Edukts B in M (mol/L) im Gleichgewichtszustand

[C]: Konzentration des Produkts C in M (mol/L) im Gleichgewichtszustand

[D]: Konzentration des Produkts D in M (mol/L) im Gleichgewichtszustand

a: stöchiometrischer Faktor des Edukts A

b: stöchiometrischer Faktor des Edukts B

c: stöchiometrischer Faktor des Produkts C

d: stöchiometrischer Faktor des Produkts D

Mathe/Der Dreisatz

Der Dreisatz

 

Der Dreisatz ist eine klassische Rechenmethode,  die  bei allen naturwissenschaftlichen Fächern einsetzbar ist und Ihnen bei vielen Problemlösungen hilft.

Das Konzept sieht wie folgt aus:

2 Schokoladen kosten         € 8

1 Schokolade kostet            X ?

Das Lösen nach X erfolgt so:

X = die Zahl oberhalb von X mal die Zahl neben dem X durch die Zahl schräg gegenüber vom X

Im oberen Beispiel also:

X = € 8 x 1 Schokolade / 2 Schokoladen

X = € 8 x 1/2

X = € 4

Also, 1 Schokolade kostet € 4.

 

Wie löse ich Aufgaben mit dem Dreisatz? 

  • Schreiben Sie in der ersten Zeile die 2 Größen in der korrekten Beziehung
  • Schreiben Sie in der zweiten Zeile die eine bekannte Größe unterhalb der gleichen Einheit
  • Tragen Sie das X unter der gleichen Einheit mit dem Gesuchten ein
  • Lösen Sie nach X auf: Die Zahl oberhalb von X mal die Zahl neben dem X durch die Zahl schräg gegenüber vom X
Beispiele

Rechnen Sie 62 mm in m um

Der Dreisatz wird wie folgt aufgestellt:

1 m entspricht        1000 mm

X? m entsprechen       62 mm

 

X = 62 mm x 1 m / 1000 mm

X = 0,062 m

Die Einheit mm wird im Zähler und Nenner gekürzt, somit bleibt die Einheit m nur übrig.

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Biologie Q3: Neurophysiologie-Themen

Folgende Themen sind mindestens notwendig für die Q3 Biologie Leistungskurs – Klausur zum Thema Neurophysiologie in Hessen:

  • Aufbau des Neurons, Zeichnung, Beschriftung und Erläuterung der Funktion des jeweiligen Bestandteils
  • Erklärung der saltatorischen und kontinuierlichen Erregungsweiterleitung sowie Vergleich untereinander
  • Synapsen: Genereller Aufbau am Beispiel der Acetylcholin-Synapse. Zeichnung, Beschriftung und Erläuterung der Funktion des jeweiligen Bestandteils. Welche Funktionen können gehemmt werden, und wozu führt ihre Hemmung?
  • Synapsengifte, Angriffsorte und Konsequenzen. Hierzu ist es empfehlenswert die verschiedenen Hemmungsarten (kompetitive / nicht-kompetitive / allosterische Hemmung an Enzymen) zu wiederholen und verstehen
  • Zeitliche und räumliche Synapsensummation, exzitatorische und inhibitorische Synapsen, wie kommt die Summation zustande, warum, Beispiele von Neurotransmittern und ihren Rezeptoren
  • Sinnesorgane am Beispiel vom Auge, Aufbau, Zeichnung, Beschriftung und Erläuterung der Funktion des jeweiligen Bestandteils
  • Second Messenger Rolle, Funktion und Effekte am Beispiel des cAMP
  • Reflexe

Viel Erfolg!

 

EPSP / IPSP

Exzitatorisches Postsynaptisches Potential. Erfolgt bei einer chemischen Synapse  in der postsynaptischen Zelle eine Depolarisation, was zur Weiterleitung eines Aktionspotentials führt, so spricht man von einem EPSP. Kommt es in der postsynaptischen Zelle zu einer Hyperpolarisation, so dass ein Aktionspotential nicht weitergeleitet werden kann, so ist die Rede von einem IPSP. Ob ein EPSP oder ein IPSP in der postsynaptischen Zelle entsteht, hängt vom Neurotransmitter und dem dazugehörenden Rezeptor ab.

Sunapsensummation

An jedem Soma (= Zellkörper) landen mehrere Synapsen, die entsprechende Potentiale weiterleiten. Die Summe der am Soma ankommenden Potentiale kann am Axonhügel gemessen werden und entscheidet, ob ein Aktionspotential über das Axon entstehen und weitergeleitet werden kann. Das Zusammenfügen mehrerer Aktionspotentiale an einem Soma / Axonhügel heisst Summation oder Synapsensummation. Es gibt zeitliche und räumliche Summation. Bei der zeitlichen Summation addieren sich mehrere Aktionspotentiale pro Zeiteinheit, während bei der räumlichen Summation sich die an einem Soma ankommenden Potentiale (im selben Raum also) addieren.

Die Rolle von EPSPs und IPSPs

In einer Aufgabe wird gezeigt, dass mehrere Synapsen an einem Soma ankommen, jedoch das entstehende Potential am Axonhügel reicht nicht aus, um ein Aktionspotential auszulösen. Wie kann das sein?

In solchen Summationsaufgaben muss man genau hinschauen und jede am Soma ankommende Synapse überprüfen. Handelt es sich hierbei um ein EPSP oder ein IPSP? Wenn die Summe von ankommenden Synapsen nicht zu einem Aktionspotential führt, dann sind sicherlich IPSPs dabei, die die EPSPs neutralisieren. Existieren keine IPSPs, so führt die Summe der ankommenden Synapsen zur Entstehung eines oder mehreren Aktionspotentiale am Axon der Nervenzelle.

Das Ruhepotential

Definition: Das Ruhepotential ist das Membranpotential einer Nervenzelle, wenn sie nicht angeregt ist, also wenn kein Reiz vorliegt. Beim Menschen liegt das Ruhepotential bei – 70 mV, bezogen auf die Innenseite der Membran (das bedeutet, das Innere der Membran ist negativer als das Membranäußere).

Wie kommt das Ruhepotential zustande? Das Ruhepotential entsteht durch

  • unterschiedliche Ionendistribution außerhalb und innerhalb der Nervenmembran (außen mehr Na+ und Cl-, innen mehr K+ und A+)
  • unterschiedliche Größe der Ionen
  • unterschiedliche Ladung der Ionen

Wenn von Membranpotential von – 70 mV die Rede ist, dann geht es um eine Potentialdifferenz und kein absolutes Potential. Außerdem, bedeutet die Aussage „unterschiedliche Ionendistribution“ außen und innen nicht, dass Na+ ausschließlich im Äußeren und K+ ausschließlich im Inneren der Membran vorliegen.

 

 

Chemie/Rechnen in der Chemie

Rechnen in der Chemie

Folgende Größen liegen dem chemischen Rechnen zugrunde:

Chemie Rechnen 1

Masse

Die Masse gibt an, wieviel Gramm (g) einer Substanz zu verwenden sind. Die Masse wird zB verwendet, um Lösungen bestimmter Stoffe herzustellen. Um eine Lösung einer bestimmten Konzentration herzustellen, muß eine bestimmte Masse einer Substanz in einer bestimmten Menge (Masse oder Volumen) Lösungsmittel gelöst werden.

Beispiel

Herstellung einer 5 % (w/v) NaCl Lösung

Die Angabe % w/v bedeutet Masse (w für weight) einer Substanz in g pro 100 ml (v für volume) Lösungsmittel (z.B. Wasser, H2O).

Um eine 5 % (w/v) NaCl Lösung herzustellen müssen also 5 g NaCl (Feststoff) und 100 ml H2O gelöst werden.

Stoffmenge  / Molzahl 

Die Stoffmenge (=Molzahl) ist eine grundlegende Größe für das chemische Rechnen. Sie ist eine relative Größe und wird für alle Elemente und Moleküle gleich definiert. Und zwar entspricht 1 mol jeder Substanz  der Molmasse der Substanz in g. Für Atome gilt entsprechend, dass 1 mol jedes Atoms seiner Atommasse in g entspricht.

Beispiele

1 mol NaCl entspricht 35,5 g NaCl, da die Molmasse von NaCl 35,5 u (=g/mol) beträgt).

1 mol O2 entspricht 32 g O2, da die Atommasse von O 16 u (=g/mol) beträgt und das O2 Molekül aus 2 Atomen besteht.

1 mol Glucose (C6H12O6) entspricht 180 g, da die Molmasse von C6H12O6 180 u (=g/mol) beträgt.

Das Verhältnis Masse zu Stoffmenge zu Mol-/Atommasse wird sehr gut über die Formel n = m/M wiedergegeben. Hierbei ist n = Stoffmenge in mol, m = Masse in g und M = Molmasse in g/mol.

 

Konzentration, „Stoffmengenkonzentration“

Die Stoffmengenkonzentration oder einfach Konzentration C (aus dem englischen Concentration, C) wird als die Anzahl von Mol n pro Volumen Lösung V definiert:

C = n/V

mit

C = Konzentration in mol/L oder M (M = Molar = mol/L)

n = Molzahl in mol

V = Volumen in L

Die Berechnung der Konzentration is notwendig für Aufgaben zur Konzentrationsberechnung, pH-Wert Berechnung, Berechnung der Reaktionsgeschwindigkeit, der Gleichgewichtskonstante und vieles mehr.

Beispiele

Beispiel 1:

2 mol NaCl werden in 200 ml Wasser gelöst. Welche Konzentration hat die Lösung?

C = n/V

C = 2 mol/0,2 L

C = 10 mol/L = 10 M

Wichtig: Das Volumen muss in Liter umgerechnet werden, damit der korrekte Wert in die Formel eingesetzt werden kann

 

Beispiel 2:

40 g NaOH werden in 4 L Wasser gelöst. Welche Konzentration hat die Lösung?

Zunächst muss die Masse von NaOH in Mol umgerechnet werden. Dafür wird die Formel

n = m/M

verwendet (s. Stoffmenge/Molzahl)

Die Molmasse von NaOH ist: Na: 23 g/mol, O: 16 g/mol, H: 1 g/mol

Molmasse NaOH = 23  g/mol + 16 g/mol + 1 g/mol = 40 g/mol

n =  40 g / 40 g/mol

n = 1 mol

Zur Konzentrationsberechnung wird die Formel

C = n/V

verwendet.

C = 1 mol / 4 L

C = 0,25 mol / L = 0,25 M

 

Umwandlung von Volumen in Masse 

Wieviel Mol entsprechen 36 ml Ethanol? Dichte des Ethanols ρ = 0,7893 g/ml

Damit wir auf Mol kommen, müssen wir zunächst das Volumen von Ethanol in Masse umwandeln. Die Formel, die Masse und Volumen miteinander verbindet, ist die Formel der Dichte:

ρ = m/V

m = Masse in g

V = Volumen in ml

ρ = m/V

m = ρ * V

m = 0,7893 g/ml * 36 ml

m = 28,4148 g

Zur Berechnung der Molzahl wird die Formel

n = m/M

m = Masse in g

M = Molmasse in g/mol, für Ethanol C2H5OH: 2* 12 g/mol + 6*1 g/mol + 16 g/mol = 46 g/mol

 

n = m/M

n = 28,4148/46 g/mol

n = 0,618 mol

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